特許 6815308 ガス供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6815308

(24)【登録日】2020年12月24日

(45)【発行日】2021年1月20日

(54)【発明の名称】ガス供給装置

(51)【国際特許分類】

   F17C 5/06 20060101AFI20210107BHJP

【ＦＩ】

   F17C5/06

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-218436(P2017-218436)

(22)【出願日】2017年11月13日

(65)【公開番号】特開2019-90452(P2019-90452A)

(43)【公開日】2019年6月13日

【審査請求日】2019年9月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100157808

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 耕平

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 彰利

(72)【発明者】

【氏名】三浦 真一

(72)【発明者】

【氏名】名倉 見治

(72)【発明者】

【氏名】半谷 広央

(72)【発明者】

【氏名】緒方 健人

(72)【発明者】

【氏名】谷口 行伸

【審査官】 加藤 信秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−１３７９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０１３７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１５１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１１３９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１９３０７０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１７Ｃ ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスを貯蔵する貯蔵部と、
前記貯蔵部から前記ガスを利用する所定の装置へ前記ガスを供給するための供給システムと、
前記貯蔵部から吸引された前記ガスを一時的に貯留し、前記貯蔵部内の前記ガスの圧力が所定の閾値を下回ると、前記一時的に貯留されたガスを前記貯蔵部に戻す貯留システムと、
前記貯留システムから前記供給システムへ前記ガスを中継する中継部と、を備え、
前記供給システムは、前記貯蔵部から前記ガスを吸引及び圧縮する主圧縮機と、前記主圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する主蓄圧器と、を含み、
前記貯留システムは、前記貯蔵部から前記ガスを吸引及び圧縮する副圧縮機と、前記副圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する副蓄圧器と、前記副蓄圧器から前記貯蔵部に向かう前記ガスを減圧する減圧弁と、を含み、
前記中継部は、前記副圧縮機が圧縮した前記ガスが前記減圧弁によって減圧される前に、前記貯留システム内の前記ガスを前記主蓄圧器へ中継する
ガス供給装置。

【請求項2】

前記供給システムは、前記主圧縮機によって圧縮された前記ガスを前記主蓄圧器へ案内する第１案内管を含み、
前記貯留システムは、前記副圧縮機によって圧縮された前記ガスを前記副圧縮機から前記副蓄圧器へ案内する第２案内管を含み、
前記中継部は、前記第２案内管と前記第１案内管とに連結された中継管を含む
請求項１に記載のガス供給装置。

【請求項3】

前記ガスの流れを制御する制御部を更に備え、
前記貯留システムは、前記主蓄圧器内の前記ガスの圧力が所定の下限閾値を下回ると、前記制御部の制御下で、前記中継管が前記第２案内管に連結される連結部と前記副蓄圧器との間で前記第２案内管を閉じる第１制御弁を含む
請求項２に記載のガス供給装置。

【請求項4】

前記中継部は、前記主蓄圧器内の前記ガスの前記圧力が所定の上限閾値を上回ると前記制御部の制御下で前記中継管を閉じる第２制御弁を含む
請求項３に記載のガス供給装置。

【請求項5】

前記主圧縮機は、前記ガスの吸引量において、前記副圧縮機よりも大きい
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガス供給装置。

【請求項6】

ガスを貯蔵する貯蔵部と、
前記貯蔵部から前記ガスを利用する所定の装置へ前記ガスを供給するための供給システムと、
前記貯蔵部から吸引された前記ガスを一時的に貯留し、前記貯蔵部内の前記ガスの圧力が所定の閾値を下回ると、前記一時的に貯留されたガスを前記貯蔵部に戻す貯留システムと、
前記貯留システムから前記供給システムへ前記ガスを中継する中継部と、を備え、
前記供給システムは、前記貯蔵部から前記ガスを吸引及び圧縮する予備圧縮機と、前記予備圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する予備蓄圧器と、前記予備蓄圧器から前記ガスを吸引し且つ前記予備圧縮機よりも高い圧力で前記ガスを圧縮する主圧縮機と、前記主圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する主蓄圧器と、を含み、
前記貯留システムは、前記貯蔵部から前記ガスを吸引及び圧縮する副圧縮機と、前記副圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する副蓄圧器と、前記副蓄圧器から前記貯蔵部に向かう前記ガスを減圧する減圧弁と、を含み、
前記中継部は、前記副圧縮機が圧縮した前記ガスが前記減圧弁によって減圧される前に、前記貯留システム内の前記ガスを前記予備蓄圧器へ中継する
ガス供給装置。

【請求項7】

前記供給システムは、前記予備圧縮機によって圧縮された前記ガスを前記予備蓄圧器へ案内する第１案内管を含み、
前記貯留システムは、前記副圧縮機によって圧縮された前記ガスを前記副圧縮機から前記副蓄圧器へ案内する第２案内管を含み、
前記中継部は、前記第２案内管と前記第１案内管とに連結された中継管を含む
請求項６に記載のガス供給装置。

【請求項8】

前記ガスの流れを制御する制御部を更に備え、
前記貯留システムは、前記予備蓄圧器内の前記ガスの圧力が所定の下限閾値を下回ると、前記制御部の制御下で、前記中継管が前記第２案内管に連結される連結部と前記副蓄圧器との間で前記第２案内管を閉じる第１制御弁を含む
請求項７に記載のガス供給装置。

【請求項9】

前記中継部は、前記予備蓄圧器内の前記ガスの前記圧力が所定の上限閾値を上回ると前記制御部の制御下で前記中継管を閉じる第２制御弁を含む
請求項８に記載のガス供給装置。

【請求項10】

前記予備圧縮機は、前記ガスの吸引量において、前記副圧縮機よりも大きい
請求項６乃至９のいずれか１項に記載のガス供給装置。

【請求項11】

前記中継部は、前記供給システムから前記貯留システムへ前記中継部を通じて戻る前記ガスの流れを防止する逆流防止部を含む
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のガス供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガスを使用する装置に、ガスを供給するガス供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガスを使用する使用装置（例えば、燃料電池車）へガスを供給するための様々なガス供給装置が開発されている（特許文献１を参照）。特許文献１のガス供給装置は、ガスを生成するガス生成部を備える。ガス生成部が生成したガスは、貯蔵タンクに一時的に貯蔵される。

【0003】

特許文献１のガス供給装置は、供給システムと、貯留システムと、を更に備える。供給システムは、貯蔵タンクに貯蔵されたガスを使用装置へ供給するために用いられる。貯留システムは、貯蔵タンクからのガスを圧縮し、圧縮されたガスを一時的に貯留する。貯蔵タンク内のガスが供給システムを通じて使用装置へ送られると、貯蔵タンク内のガスの圧力が低下する。貯蔵タンク内のガスの圧力が所定の閾値を下回ると、貯留システム内のガスは、減圧弁を通じて貯蔵タンクに戻される。貯蔵タンクに戻されたガスは、供給システム内で再度圧縮され、使用装置に供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７−１３７９１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ガスが、貯留システムを経由して供給システムに流入するとき、貯留システム内での圧縮処理、貯留システム内での減圧処理及び供給システム内での圧縮処理を順次受ける。貯留システム内での減圧処理は、貯留システム内での圧縮処理において用いられたエネルギの浪費を意味する。この点において、従来のガス供給装置は、改善の余地を有している。

【0006】

本発明は、エネルギの浪費量を低いレベルに抑えることを可能にするガス供給装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一局面に係るガス供給装置は、ガスを貯蔵する貯蔵部と、前記貯蔵部から前記ガスを利用する所定の装置へ前記ガスを供給するための供給システムと、前記貯蔵部から吸引された前記ガスを一時的に貯留し、前記貯蔵部内の前記ガスの圧力が所定の閾値を下回ると、前記一時的に貯留されたガスを前記貯蔵部に戻す貯留システムと、前記貯留システムから前記供給システムへ前記ガスを中継する中継部と、を備える。前記供給システムは、前記貯蔵部から前記ガスを吸引及び圧縮する主圧縮機と、前記主圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する主蓄圧器と、を含む。前記貯留システムは、前記貯蔵部から前記ガスを吸引及び圧縮する副圧縮機と、前記副圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する副蓄圧器と、前記副蓄圧器から前記貯蔵部に向かう前記ガスを減圧する減圧弁と、を含む。前記中継部は、前記副圧縮機が圧縮した前記ガスが前記減圧弁によって減圧される前に、前記貯留システム内の前記ガスを前記主蓄圧器へ中継する。

【0008】

上記の構成によれば、中継部は、副圧縮機が圧縮したガスが減圧弁によって減圧される前に、貯留システム内のガスを主蓄圧器へ中継するので、副圧縮機によって圧縮されたガスは、高い圧力を保ったまま主蓄圧器に供給されることができる。貯留システムの副圧縮機が貯蔵部からのガスの吸引及びガスの圧縮に用いたエネルギは、減圧弁によって浪費されないので、上述のガス供給装置は、エネルギの浪費量を、従来のガス供給装置よりも低いレベルに抑えることができる。

【0009】

中継部を通じて中継されたガスは主圧縮機によって圧縮されたガスとともに主蓄圧器に供給されるので、主蓄圧器はガスを効率的に蓄えることができる。したがって、主蓄圧器内のガスが、ガスを利用する所定の装置へ供給され、主蓄圧器内のガスの圧力が低下しても、主蓄圧器内のガスの圧力は、ガスを利用する所定の装置への供給に資するレベルに短期間で復帰することができる。

【0010】

主圧縮機は、貯蔵部からガスを吸引し、吸引されたガスを圧縮するので、貯蔵部内のガスの圧力は、主圧縮機の作動の結果低下する。貯留システムは、副圧縮機が貯蔵部から吸引及び圧縮したガスを貯留する副蓄圧器を含むので、貯蔵部は、貯留システム内のガスを減圧弁を通じて受け取ることができる。したがって、主圧縮機が貯蔵部内のガスを急速に吸引しても、貯蔵部内のガスの圧力は、過度に低下しない。

【0011】

副圧縮機はガスを圧縮するので、副蓄圧器は大きな容積を要することなく、多量のガスを貯留することができる。副蓄圧器に蓄えられたガスは、減圧弁を介して貯蔵部に戻るので、貯蔵部内のガスの圧力は、主圧縮機及び副圧縮機が吸引するのに適した大きさに留められる。減圧弁を介した貯蔵部へのガスの戻流は、副圧縮機がガスの圧縮に用いたエネルギの浪費に帰結するけれども、副圧縮機が圧縮したガスの一部は、上述の如く、貯留システムの減圧弁を経由することなく、供給システムの主蓄圧器に供給されるので、上述のガス供給装置は、エネルギの浪費量を従来のガス供給装置よりも低いレベルに抑えることができる。

【0012】

上記の構成に関して、前記供給システムは、前記主圧縮機によって圧縮された前記ガスを前記主蓄圧器へ案内する第１案内管を含んでもよい。前記貯留システムは、前記副圧縮機によって圧縮された前記ガスを前記副圧縮機から前記副蓄圧器へ案内する第２案内管を含んでもよい。前記中継部は、前記第２案内管と前記第１案内管とに連結された中継管を含んでもよい。

【0013】

上記の構成によれば、中継部は、副圧縮機によって圧縮されたガスを副圧縮機から副蓄圧器へ案内する第２案内管と、主圧縮機によって圧縮されたガスを主蓄圧器へ案内する第１案内管と、に連結されているので、副圧縮機が圧縮したガスは、減圧弁によって減圧される前に、中継管を通じて供給システム内の主蓄圧器へ供給されることができる。

【0014】

上記の構成に関して、ガス供給装置は、前記ガスの流れを制御する制御部を更に備えてもよい。前記貯留システムは、前記主蓄圧器内の前記ガスの圧力が所定の下限閾値を下回ると、前記制御部の制御下で、前記中継管が前記第２案内管に連結される連結部と前記副蓄圧器との間で前記第２案内管を閉じる第１制御弁を含んでもよい。

【0015】

上記の構成によれば、主蓄圧器内のガスの圧力が所定の下限閾値を下回ると、第１制御弁は、制御部の制御下で、中継管が第２案内管に連結される連結部と副蓄圧器との間で第２案内管を閉じるので、第１制御弁が閉じている間、副圧縮機が圧縮したガスは、副蓄圧器に供給されることなく主蓄圧器へ中継されることができる。したがって、主蓄圧器内のガスの圧力は、下限閾値を短期間で上回ることができる。

【0016】

上記の構成に関して、前記主蓄圧器内の前記ガスの前記圧力が所定の上限閾値を上回ると前記制御部の制御下で前記中継管を閉じる第２制御弁を含んでもよい。

【0017】

主蓄圧器内のガスの圧力が所定の上限閾値を上回っているとき、主蓄圧器へのガスの供給はあまり必要とされない。副蓄圧器へのガス供給は、貯蔵部内のガスの圧力の急激な低下があったときに、多量のガスを副蓄圧器から貯蔵部へ供給することに資するので、主蓄圧器内のガスの圧力が所定の上限閾値を上回っているときは、主蓄圧器へのガスの供給よりも副蓄圧器へのガスの供給の方が有益である。上記の構成によれば、第２制御弁は、主蓄圧器内のガスの圧力が上限閾値を上回ると制御部の制御下で中継管を閉じるので、主蓄圧器内のガスの圧力が上限閾値を上回っている間、ガスは、副蓄圧器に優先的に供給されることができる。

【0018】

上記の構成に関して、前記主圧縮機は、前記ガスの吸引量において、前記副圧縮機よりも大きくてもよい。

【0019】

上記の構成によれば、主圧縮機は、ガスの吸引量において、副圧縮機よりも大きいので、主蓄圧器内のガスが、ガスを利用する所定の装置に供給される結果、主蓄圧器内のガスの圧力が低下したとき、主圧縮機は多量のガスを圧縮処理し、圧縮されたガスを主蓄圧器へ供給することができる。したがって、主圧縮機は、ガスを利用する装置に供給された分のガスを短期間で補填することができる。

【0020】

一般的に、ガスの圧縮容量が大きいならば、圧縮機の費用は高くなる。上記の構成によれば、副圧縮機は、ガスの吸引量において、主圧縮機よりも小さいので、主圧縮機として用いられる圧縮機よりも廉価な圧縮機が、副圧縮機として用いられることができる。主蓄圧器内のガスは、ガスを利用する装置に直接的に供給されるので、主蓄圧器内のガスの圧力は、次のガス供給に備えて所定のレベルに短期間で復帰する必要がある。一方、副蓄圧器内のガスは、ガスを利用する装置に直接的には供給されないので、副蓄圧器内のガスの圧力が所定のレベルに短期間で復帰する必要性は、主蓄圧器ほど高くない。したがって、副圧縮機がガスの吸引量において主圧縮機よりも小さいことは、ガスを利用する装置へのガスの供給に問題を生じさせない。

【0021】

本発明の他の局面に係るガス供給装置は、ガスを貯蔵する貯蔵部と、前記貯蔵部から前記ガスを利用する所定の装置へ前記ガスを供給するための供給システムと、前記貯蔵部から吸引された前記ガスを一時的に貯留し、前記貯蔵部内の前記ガスの圧力が所定の閾値を下回ると、前記一時的に貯留されたガスを前記貯蔵部に戻す貯留システムと、前記貯留システムから前記供給システムへ前記ガスを中継する中継部と、を備える。前記供給システムは、前記貯蔵部から前記ガスを吸引及び圧縮する予備圧縮機と、前記予備圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する予備蓄圧器と、前記予備蓄圧器から前記ガスを吸引し且つ前記予備圧縮機よりも高い圧力で前記ガスを圧縮する主圧縮機と、前記主圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する主蓄圧器と、を含む。前記貯留システムは、前記貯蔵部から前記ガスを吸引及び圧縮する副圧縮機と、前記副圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する副蓄圧器と、前記副蓄圧器から前記貯蔵部に向かう前記ガスを減圧する減圧弁と、を含む。前記中継部は、前記副圧縮機が圧縮した前記ガスが前記減圧弁によって減圧される前に、前記貯留システム内の前記ガスを前記予備蓄圧器へ中継する。

【0022】

上記の構成によれば、中継部は、副圧縮機が圧縮したガスが減圧弁によって減圧される前に、貯留システム内のガスを予備蓄圧器へ中継するので、副圧縮機によって圧縮されたガスは、高い圧力を保ったまま予備蓄圧器に供給されることができる。貯留システムの副圧縮機が貯蔵部からのガスの吸引及びガスの圧縮に用いたエネルギは、減圧弁によって浪費されないので、上述のガス供給装置は、エネルギの浪費量を従来のガス供給装置よりも低いレベルに抑えることができる。

【0023】

中継部を通じて中継されたガスは、予備圧縮機によって圧縮されたガスとともに予備蓄圧器に供給されるので、予備蓄圧器はガスを効率的に蓄えることができる。したがって、予備蓄圧器内のガスが、主圧縮機によって吸引され、予備蓄圧器内のガスの圧力が低下しても、予備蓄圧器内のガスの圧力は、高いレベルに短期間で復帰することができる。

【0024】

予備圧縮機は貯蔵部からガスを吸引し、吸引されたガスを圧縮するので、貯蔵部内のガスの圧力は、予備圧縮機の作動の結果低下する。貯留システムは、副圧縮機が貯蔵部から吸引及び圧縮したガスを貯留する副蓄圧器を含むので、貯蔵部は、貯留システム内のガスを減圧弁を通じて受け取ることができる。したがって、予備圧縮機が貯蔵部内のガスを急速に吸引しても、貯蔵部内のガスの圧力は、過度に低下しない。

【0025】

副圧縮機はガスを圧縮するので、副蓄圧器は大きな容積を要することなく、多量のガスを貯留することができる。副蓄圧器に蓄えられたガスは、減圧弁を介して、貯蔵部に戻るので、貯蔵部内のガスの圧力は、予備圧縮機及び副圧縮機が吸引するのに適した大きさに留められる。減圧弁を介した貯蔵部へのガスの戻流は、副圧縮機がガスの圧縮に用いたエネルギの浪費に帰結するけれども、副圧縮機が圧縮したガスの一部は、上述の如く、貯留システムの減圧弁を経由することなく、供給システムの予備蓄圧器に供給されるので、上述のガス供給装置は、エネルギの浪費量を従来のガス供給装置よりも低いレベルに抑えることができる。

【0026】

一般的に、高い圧縮比の圧縮機は高額である。上記の構成によれば、供給システムは、予備圧縮機と予備圧縮機よりも高い圧力でガスを圧縮する主圧縮機とを有し、２段階でガスを圧縮するので、予備圧縮機及び主圧縮機は過度に高い圧縮比を有さなくてもよい。したがって、上述のガス供給装置は、低廉に構築されることができる。

【0027】

上記の構成に関して、前記供給システムは、前記予備圧縮機によって圧縮された前記ガスを前記予備蓄圧器へ案内する第１案内管を含んでもよい。前記貯留システムは、前記副圧縮機によって圧縮された前記ガスを前記副圧縮機から前記副蓄圧器へ案内する第２案内管を含んでもよい。前記中継部は、前記第２案内管と前記第１案内管とに連結された中継管を含んでもよい。

【0028】

上記の構成によれば、中継部は、副圧縮機によって圧縮されたガスを副圧縮機から副蓄圧器へ案内する第２案内管と、予備圧縮機によって圧縮されたガスを予備蓄圧器へ案内する第１案内管と、に連結されているので、副圧縮機によって圧縮されたガスは、減圧弁によって減圧される前に、中継管を通じて供給システム内の予備蓄圧器へ供給されることができる。

【0029】

上記の構成に関して、ガス供給装置は、前記ガスの流れを制御する制御部を更に備えてもよい。前記貯留システムは、前記予備蓄圧器内の前記ガスの圧力が所定の下限閾値を下回ると、前記制御部の制御下で、前記中継管が前記第２案内管に連結される連結部と前記副蓄圧器との間で前記第２案内管を閉じる第１制御弁を含んでもよい。

【0030】

上記の構成によれば、予備蓄圧器内のガスの圧力が所定の下限閾値を下回ると、第１制御弁は、制御部の制御下で、中継管が第２案内管に連結される連結部と副蓄圧器との間で第２案内管を閉じるので、第１制御弁が閉じている間、副圧縮機が圧縮したガスは、副蓄圧器に供給されることなく予備蓄圧器へ中継されることができる。したがって、予備蓄圧器内のガスの圧力は、下限閾値を短期間で上回ることができる。

【0031】

上記の構成に関して、前記中継部は、前記予備蓄圧器内の前記ガスの前記圧力が所定の上限閾値を上回ると前記制御部の制御下で前記中継管を閉じる第２制御弁を含んでもよい。

【0032】

予備蓄圧器内のガスの圧力が所定の上限閾値を上回っているとき、予備蓄圧器へのガスの供給はあまり必要とされない。予備蓄圧器へのガス供給は、貯蔵部内のガスの圧力の急激な低下があったときに、多量のガスを副蓄圧器から貯蔵部へ供給することに資するので、予備蓄圧器内のガスの圧力が所定の上限閾値を上回っているときは、予備蓄圧器へのガスの供給よりも副蓄圧器へのガスの供給の方が有益である。上記の構成によれば、第２制御弁は、予備蓄圧器内のガスの圧力が上限閾値を上回ると制御部の制御下で中継管を閉じるので、予備蓄圧器内のガスの圧力が上限閾値を上回っている間、ガスは、副蓄圧器に優先的に供給されることができる。

【0033】

上記の構成に関して、前記予備圧縮機は、前記ガスの吸引量において、前記副圧縮機よりも大きくてもよい。

【0034】

主蓄圧器内のガスが、ガスを利用する所定の装置に供給されると、主蓄圧器内のガスの圧力は低下する。主圧縮機は予備蓄圧器内のガスを吸引し、吸引されたガスを主蓄圧器へ供給するので、予備蓄圧器内のガスの圧力も、ガスを利用する装置へのガスの供給に応じて低下する。上記の構成によれば、予備圧縮機は、ガスの吸引量において副圧縮機よりも大きいので、予備蓄圧器内のガスが低下したとき、予備圧縮機は多量のガスを圧縮処理し、圧縮されたガスを予備蓄圧器へ供給することができる。したがって、予備圧縮機は、ガスを利用する装置に供給された分のガスを短期間で補填することができる。

【0035】

一般的に、ガスの圧縮容量が大きいならば、圧縮機の費用は高くなる。上記の構成によれば、副圧縮機は、ガスの吸引量において予備圧縮機よりも小さいので、予備圧縮機として用いられる圧縮機よりも廉価な圧縮機が、副圧縮機として用いられることができる。予備蓄圧器内のガスは、ガスを利用する装置への供給に呼応して低下するので、予備蓄圧器内のガスの圧力は、所定のレベルに短期間で復帰する必要がある。一方、副蓄圧器内のガスは、ガスを利用する装置に直接的には供給されないので、副蓄圧器内のガスの圧力が所定のレベルに短期間で復帰する必要性は、予備蓄圧器ほど高くない。したがって、副圧縮機が、ガスの吸引量において主圧縮機よりも小さいことは、ガスを利用する装置へのガスの供給に問題を生じさせない。

【0036】

上記の構成に関して、前記中継部は、前記供給システムから前記貯留システムへ前記中継部を通じて戻る前記ガスの流れを防止する逆流防止部を含んでもよい。

【0037】

上記の構成によれば、中継部は、逆流防止部を含むので、供給システムから貯留システムへ中継部を通じて戻るガスの流れは防止される。供給システム内のガスが中継部を通じて貯留システムに向かうことが防止されるので、貯留システム内のガスの圧力が低くても、供給システムは、ガスを利用する所定の装置へのガスの供給に十分に資する量のガスを保持することができる。

【発明の効果】

【0038】

上述のガス供給装置は、エネルギの浪費量を低いレベルに抑えながら、圧縮されたガスの生成及び供給を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】第１実施形態のガス供給装置の概略的なフロー図である。

【図2】第２実施形態のガス供給装置の概略的なフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

＜第１実施形態＞
ガス供給装置が、貯蔵タンクから吸引されたガスを圧縮し、圧縮されたガスを一時的に貯留する貯留システムを有するならば、貯留システムが小さな容積を有していても、貯留システムは多量のガスを蓄えられることができる。貯留システム内のガスは、貯蔵タンクの圧力低下に応じて貯蔵タンクに供給されるので、ガス供給装置はガスを安定的に供給することができる。しかしながら、従来のガス供給装置は、貯留システム内で圧縮されたガスを貯蔵タンクに戻す際に減圧してしまうので、貯留システム内でのガスの圧縮に利用されたエネルギの浪費量が大きかった。第１実施形態において、貯留システム内でのガスの圧縮に利用されたエネルギを有効に利用し、エネルギの浪費量を低いレベルに抑えることができる例示的なガス供給装置が説明される。

【0041】

図１は、第１実施形態のガス供給装置１００の概略的なフロー図である。図１を参照して、ガス供給装置１００が説明される。

【0042】

図１は、ガス供給装置１００に加えて、ガス生成部１１０と、ガス補給部１２０と、ディスペンサ１３０と、を示す。ガス生成部１１０は、ガスとして水素を生成する。ガス生成部１１０が生成した水素は、ガス供給装置１００に供給される。ガス補給部１２０は、ガスとして水素を、ガス供給装置１００に補給する。ガス生成部１１０は自然エネルギ（たとえば、太陽光、太陽熱、風力、水力や波力）を用いてガスを生成するので、ガスの生成量は不安定になりやすい。ガス補給部１２０は、ガスの生成量が少ないときでもガスを補給することができるので、ガス供給装置１００は、所定量を超えるガスを安定的に蓄えることができる。ガス供給装置１００は、ガス生成部１１０及びガス補給部１２０から供給されたガスを圧縮する。圧縮されたガスは、ディスペンサ１３０に供給され、その後、ディスペンサ１３０を通じて、燃料電池車（図示せず）のタンクに供給される。本実施形態に関して、ガスとして水素が用いられる。しかしながら、ガス供給装置１００は、他の種類のガスを供給するために用いられてもよい。本実施形態の原理は、ガス供給装置１００が供給する特定のガスに限定されない。本実施形態に関して、ガスは、燃料電池車に供給される。しかしながら、ガスは、ガスを利用する他の装置に供給されてもよい。本実施形態の原理は、ガスの特定の供給先に限定されない。

【0043】

ガス供給装置１００は、貯蔵タンク１４０と、供給システム１５０と、貯留システム１６０と、中継部１７０と、を備える。貯蔵タンク１４０は、ガス生成部１１０及びガス補給部１２０から供給されたガスで満たされる。供給システム１５０は、貯蔵タンク１４０からディスペンサ１３０へガスを供給するために用いられる。貯留システム１６０は、貯蔵タンク１４０からガスを吸引し、吸引されたガスを貯蔵タンク１４０に戻す循環経路を形成する。貯留システム１６０は、貯蔵タンク１４０に供給されたガスの一部を圧縮し、圧縮されたガスを一時的に蓄える。貯蔵タンク１４０内のガスの量が少なくなったときに、貯留システム１６０内で蓄えられたガスは、貯蔵タンク１４０に戻される。したがって、所定量を超えるガスが、貯蔵タンク１４０内に貯蔵されることになる。中継部１７０は、貯留システム１６０内で圧縮されたガスを供給システム１５０に直接的に供給するために用いられる。本実施形態に関して、貯蔵タンク１４０はガスを貯蔵する貯蔵部として用いられている。貯蔵タンク１４０は、ガス生成部１１０や貯留システム１６０で生じた脈動を打ち消し、供給システム１５０への脈動の伝達を低減する役割を担うのに十分な容積を有するように設計される。しかしながら、供給システム１５０への脈動の伝達を低減する役割を担うのに十分な容積を有する他の部材（たとえば、太い管部材）が貯蔵部として用いられてもよい。

【0044】

供給システム１５０は、主圧縮機１５１と、主蓄圧器１５２と、第１案内管１５３と、上流管１５４と、下流管１５５と、を含む。上流管１５４、第１案内管１５３及び下流管１５５は、貯蔵タンク１４０からディスペンサ１３０へのガスの流路を形成する。主圧縮機１５１及び主蓄圧器１５２は、上流管１５４、第１案内管１５３及び下流管１５５が形成した流路を流れるガスを圧縮し、圧縮されたガスを一時的に蓄える。

【0045】

上流管１５４は、貯蔵タンク１４０から主圧縮機１５１へ延びる。主圧縮機１５１は、ガスを、上流管１５４を通じて貯蔵タンク１４０から吸引する。主圧縮機１５１は、吸引されたガスを圧縮する。第１案内管１５３は、主圧縮機１５１から主蓄圧器１５２へ延びる。主圧縮機１５１は、圧縮されたガスを第１案内管１５３に吐出する。圧縮されたガスは、第１案内管１５３によって主蓄圧器１５２へ案内される。この結果、主蓄圧器１５２は、主圧縮機１５１によって圧縮されたガスを貯留することができる。下流管１５５は、主蓄圧器１５２からディスペンサ１３０へ延びる。ディスペンサ１３０が作動すると、主蓄圧器１５２に蓄圧されたガスは、下流管１５５を通じてディスペンサ１３０に流入する。その後、ガスは、ディスペンサ１３０によって燃料電池車に供給される。主圧縮機１５１は、３４０Ｎｍ^３／ｈの流量で、貯蔵タンク１４０からガスを吸引し、８２ＭＰａＧのガスを吐出する往復動圧縮機であってもよい。しかしながら、本実施形態の原理は、主圧縮機１５１として用いられる圧縮機の特定の性能及び種類に限定されない。

【0046】

貯留システム１６０は、副圧縮機１６１と、第２案内管１６２と、副蓄圧器１６３と、減圧弁１６４と、吸引管１６５と、戻管１６６と、を含む。吸引管１６５、第２案内管１６２及び戻管１６６は、貯蔵タンク１４０からガスを吸引し、その後、貯蔵タンク１４０へ戻すガスの循環経路を形成する。副圧縮機１６１及び副蓄圧器１６３は、循環経路を流れるガスを圧縮し、圧縮されたガスを一時的に蓄える。減圧弁１６４は、副蓄圧器１６３から貯蔵タンク１４０に戻るガスを減圧する。この結果、貯蔵タンク１４０内のガスの圧力は、主圧縮機１５１及び副圧縮機１６１が適切に吸引できるレベルに抑えられることができる。

【0047】

吸引管１６５は、貯蔵タンク１４０から副圧縮機１６１へ延びる。副圧縮機１６１は、ガスを、吸引管１６５を通じて貯蔵タンク１４０から吸引する。副圧縮機１６１は、吸引されたガスを圧縮する。第２案内管１６２は、副圧縮機１６１から副蓄圧器１６３へ延びる。副圧縮機１６１は、圧縮されたガスを第２案内管１６２へ吐出する。圧縮されたガスは、第２案内管１６２によって副蓄圧器１６３へ案内される。この結果、副蓄圧器１６３は、副圧縮機１６１によって圧縮されたガスを貯留することができる。したがって、副蓄圧器１６３が小さな容積を有していたとしても、貯留システム１６０は多量のガスを貯留することができる。副圧縮機１６１は、主圧縮機１５１よりも少ない流量のガスを吸引する往復動圧縮機であってもよい。副蓄圧器１６３内のガスは、燃料電池車に直接的には供給されないので、副蓄圧器１６３内のガスの圧力は、主蓄圧器１５２ほど短期間で高いレベルに戻る必要はない。したがって、副圧縮機１６１の吸引量が主圧縮機１５１の吸引量よりも小さいことは、燃料電池車へのガス供給に問題を生じさせない。

【0048】

戻管１６６は、副蓄圧器１６３から貯蔵タンク１４０に戻る流路を形成する。減圧弁１６４は、戻管１６６に取り付けられる。貯蔵タンク１４０内の圧力が、減圧弁１６４によって定められた所定の閾値を下回ると、副蓄圧器１６３内で貯留されたガスは、戻管１６６を通じて貯蔵タンク１４０に戻される。このとき、ガスは、減圧弁１６４によって十分に減圧されるので、貯蔵タンク１４０内のガスの圧力は過度に高くならない。この結果、主圧縮機１５１及び副圧縮機１６１は、ガスを貯蔵タンク１４０から適切に吸引することができる。

【0049】

中継部１７０は、中継管１７１と逆止弁１７２とを含む。中継管１７１は、第２案内管１６２と第１案内管１５３とに接続される。逆止弁１７２は中継管１７１に取り付けられ、第１案内管１５３から第２案内管１６２へのガスの逆流を防ぐ。したがって、中継管１７１内でのガスの流れは、第２案内管１６２から第１案内管１５３へ向かう方向に制限される。この結果、副蓄圧器１６３は、主蓄圧器１５２よりも低い圧力のガスを貯留するように設計されることができる。一般的に、高い圧力のガスを貯留する蓄圧器は、低い圧力のガスを貯留する蓄圧器よりも高額である。上述の如く、副蓄圧器１６３は主蓄圧器１５２よりも低い圧力のガスを貯留するように設計されることができるので、ガス供給装置１００は低廉に構築されることができる。

【0050】

中継管１７１を流れるガスは、減圧弁１６４を通過することなく第１案内管１５３に流入することができる。したがって、副圧縮機１６１がガスの圧縮に用いたエネルギは、減圧弁１６４での減圧によって浪費されることなく、主蓄圧器１５２での蓄圧に利用されることができる。この結果、ガス供給装置１００は、貯留システム内で圧縮されたガス全てが減圧弁を通じて貯蔵タンクに戻る従来のガス供給装置よりもエネルギを有効に利用することができる。

【0051】

ガス供給装置１００は、主圧縮機１５１及び副圧縮機１６１を制御する制御設備として、制御部２１０と、第１圧力センサ２２０と、第２圧力センサ２３０と、第３圧力センサ２４０と、を備える。制御部２１０は、第１圧力センサ２２０、第２圧力センサ２３０、第３圧力センサ２４０、主圧縮機１５１、副圧縮機１６１及びディスペンサ１３０に電気的に接続されている（図示せず）。第１圧力センサ２２０乃至第３圧力センサ２４０は、主蓄圧器１５２、副蓄圧器１６３及び貯蔵タンク１４０内のガスの圧力状態をそれぞれモニタする。制御部２１０は、これらの圧力状態に基づいて、主圧縮機１５１及び副圧縮機１６１を制御する。

【0052】

第１圧力センサ２２０は、主蓄圧器１５２内のガスの圧力を検出する。主蓄圧器１５２内のガスが、ディスペンサ１３０を通じて、燃料電池車へ供給されると、主蓄圧器１５２内のガスの圧力は低下する。第１圧力センサ２２０が、主蓄圧器１５２内のガスの圧力が所定の下限閾値を下回っていることを検出すると、制御部２１０は、主蓄圧器１５２内のガスの圧力が所定の上限閾値を上回るまで、主圧縮機１５１を作動させる。下限閾値は、１回当たりの燃料電池車へのガスの供給量や燃料電池車へのガスの供給頻度といった使用環境に基づいて決定されることができる。燃料電池車が頻繁にガス供給を受ける使用環境の下では、大きな値が下限閾値として設定されてもよい。上限閾値は、主蓄圧器１５２が許容するガスの最大圧力に基づいて決定されることができる。

【0053】

主圧縮機１５１は、多量のガス（たとえば、３４０Ｎｍ^３／ｈ）を吸引することができるように設計される。結果として、主圧縮機１５１は多量のガスを吐出するので、燃料電池車へのガス供給の結果低減された主蓄圧器１５２内のガスの圧力は、短期間で下限閾値より大きな値を取ることができる。したがって、複数の燃料電池車へのガス供給が短期間で繰り返されても、ガス供給装置１００は、これらの燃料電池車へ十分な量のガスを供給することができる。

【0054】

主圧縮機１５１は貯蔵タンク１４０からガスを吸引するので、主圧縮機１５１の作動の結果、貯蔵タンク１４０内のガスの圧力は低下する。貯蔵タンク１４０内のガスの圧力が、減圧弁１６４によって設定された閾値を下回ると、副蓄圧器１６３に貯留された高圧のガスは減圧弁１６４を通じて貯蔵タンク１４０に供給される。したがって、貯蔵タンク１４０内のガスの圧力は、過度に低下しない。

【0055】

主圧縮機１５１とは異なり、主圧縮機１５１よりも少ない吸引量を有する副圧縮機１６１は継続的に動作してもよい。しかしながら、第２圧力センサ２３０から出力信号が、副蓄圧器１６３内のガスの圧力が所定の上限閾値を超えたことを表すときには、制御部２１０は副圧縮機１６１を停止させる。副蓄圧器１６３内のガスの圧力に対する上限閾値は、副蓄圧器１６３が許容するガスの最大圧力に基づいて決定されることができる。したがって、副蓄圧器１６３の許容量を超えるガスは、副蓄圧器１６３に供給されない。

【0056】

加えて、第３圧力センサ２４０からの出力信号が、貯蔵タンク１４０内のガスの圧力が所定の下限閾値を下回ったことを表すときに、制御部２１０は副圧縮機１６１を停止させる。副蓄圧器１６３に蓄えられた高圧のガスは、減圧弁１６４を通じて貯蔵タンク１４０に供給されるので、貯蔵タンク１４０内のガスの圧力が下限閾値を下回ることは稀である。しかしながら、貯留システム１６０内のガスの貯留量が少なく、且つ、貯蔵タンク１４０内のガスの量も少ないならば、貯蔵タンク１４０内のガスの圧力が下限閾値を下回ることもある。この場合、副圧縮機１６１は制御部２１０によって停止されるので、貯蔵タンク１４０内に残るガスは、供給システム１５０用に優先的に確保されることができる。

【0057】

＜他の特徴＞
設計者は、上述のガス供給装置１００に様々な特徴を与えることができる。以下に説明される特徴は、上述のガス供給装置１００の設計原理を何ら限定しない。

【0058】

（第２案内管に備えられた第１制御弁）
図１に示されるガス供給装置１００に関して、副圧縮機１６１によって圧縮されたガスは、主蓄圧器１５２内のガスの圧力が副蓄圧器１６３内のガスの圧力を上回るまで、主蓄圧器１５２と副蓄圧器１６３とに供給される。しかしながら、主蓄圧器１５２内のガスの圧力が所定の下限閾値を下回っているならば、副圧縮機１６１によって圧縮されたガスは、主蓄圧器１５２に優先的に供給されることが好ましい。主蓄圧器１５２への優先的なガス供給の結果、ガス供給装置１００は、次の燃料電池車へのガス供給の体勢を短期間で取ることができる。

【0059】

図１は、「ポイントＡ」と「ポイントＢ」とを示す。「ポイントＡ」は、中継管１７１が第２案内管１６２に連結される連結点（すなわち、中継管１７１の上流端）を意味する。「ポイントＢ」は、第２案内管１６２上で「ポイントＡ」と副蓄圧器１６３との間に設定されている。第１制御弁は、ポイントＢに配置されている。

【0060】

第１制御弁は制御部２１０に電気的に接続され、制御部２１０の制御下で第２案内管１６２を閉じたり、開いたりする。第１圧力センサ２２０からの出力信号が、主蓄圧器１５２内のガスの圧力が所定の下限閾値を下回っていることを表しているとき、制御部２１０は第１制御弁を閉じてもよい。この結果、副圧縮機１６１から副蓄圧器１６３へのガスの流路は遮断され、副圧縮機１６１によって圧縮されたガスは、中継管１７１及び逆止弁１７２を通じて主蓄圧器１５２に専ら供給されることができる。

【0061】

主蓄圧器１５２内のガスの圧力が下限閾値を上回ると、制御部２１０は第１制御弁を開くことができる。この結果、副圧縮機１６１によって圧縮されたガスは、主蓄圧器１５２と副蓄圧器１６３とに供給されることができる。主蓄圧器１５２内のガスの圧力が上限閾値を上回ったときに、制御部２１０は第１制御弁を開いてもよい。燃料電池車の限られた容積内に多量のガスを供給するために、主蓄圧器１５２は非常に高い圧力でガスを蓄える必要があるので、上限閾値を上回る主蓄圧器１５２内のガスの圧力は、副蓄圧器１６３内のガスの圧力よりも大きくなる。したがって、主蓄圧器１５２内のガスの圧力が上限閾値を上回っているときに第１制御弁が開かれると、副圧縮機１６１によって圧縮されたガスは、副蓄圧器１６３へ専ら供給されることになる。

【0062】

（貯蔵タンクへのガスの供給）
ガス生成部１１０は、自然エネルギ（たとえば、太陽光、太陽熱、風力、水力や波力）を用いてガスを生成することができる。自然エネルギの強さは不安定であるので、ガスの生成量も不安定になる。上述の貯留システム１６０内でのガスの貯留は、不安定なガス生成を緩和するバッファとして機能する。したがって、上述のガス供給装置１００は、自然エネルギからガスを生成するガス生成部１１０とともに好適に用いられることができる。例示的なガス生成部１１０が以下に説明される。

【0063】

ガス生成部１１０は、発電部１１１と、ガス生成器１１２と、減圧弁１１３と、を含む。発電部１１１は、太陽光を受けて電力を発生する。電力は、発電部１１１からガス生成器１１２へ伝達される。ガス生成器１１２は、発電部１１１からの電力だけでなく、商用電力を受けることもできる。ガス生成器１１２は、供給された電力からガス（水素）を生成する一般的な電解水素発生器であってもよい。貯蔵タンク１４０内のガスの圧力が、減圧弁１１３によって定められた閾値を下回ると、ガス生成器１１２が生成したガスは、貯蔵タンク１４０に供給される。

【0064】

発電部１１１の電力生成量は、太陽光の強さに依存するので、発電部１１１からガス生成器１１２へ伝達される電力は少ないこともある。この場合、ガス生成器１１２が生成するガスの量も少なくなる。したがって、十分な量のガスが、ガス生成部１１０からのガスの供給下でも、貯蔵タンク１４０に貯蔵されないこともある。本実施形態に関して、ガス補給部１２０も、ガスを貯蔵タンク１４０に供給するので、ガス生成器１１２のガス生成量が少なくても、貯蔵タンク１４０は、十分な量のガスを貯蔵することができる。

【0065】

ガス補給部１２０は、ガス補給源１２１と減圧弁１２２とを含む。ガス補給源１２１は、一般的なカードルであってもよい。貯蔵タンク１４０内のガスの圧力が、減圧弁１２２によって定められた所定の閾値を下回るとき、ガスはガス補給源１２１から貯蔵タンク１４０へ補給される。

【0066】

＜第２実施形態＞
第１実施形態の設計原理に基づいて構築されたガス供給装置の供給システムは、１つの圧縮機を用いて、ガスを圧縮する。しかしながら、供給システムは、複数の圧縮機を有してもよい。一般的に、高い圧縮比の圧縮機は高額である。供給システムが複数の圧縮機を有するならば、複数の圧縮機それぞれは高い圧縮比を有さなくてもよい。この結果、供給システムは廉価に構築されることができる。加えて、大きな容量がディスペンサに近い位置に配置された圧縮機に対して設定されると、ガスの供給を受ける装置に短期間で多量の圧縮ガスが供給されることができる点においても、複数の圧縮機が供給システムに組み込まれることは有利である。第２実施形態において、複数の圧縮機を有する例示的なガス供給装置が説明される。

【0067】

図２は、第２実施形態のガス供給装置１００Ａの概略的なフロー図である。図１及び図２を参照して、ガス供給装置１００Ａが説明される。

【0068】

第１実施形態と同様に、ガス供給装置１００Ａは、貯蔵タンク１４０と、貯留システム１６０と、中継部１７０と、第１圧力センサ２２０と、第２圧力センサ２３０と、第３圧力センサ２４０と、を備える。第１実施形態の説明は、これらの要素に援用される。貯留システム１６０に関して、図１のポイントＢに対応する位置に、第１制御弁１６７を示している。

【0069】

ガス供給装置１００Ａは、供給システム１５０Ａと、制御部２１０Ａと、第４圧力センサ２５０と、を更に備える。第１実施形態と同様に、供給システム１５０Ａは、第１案内管１５３と、上流管１５４と、を含む。第１実施形態の説明は、これらの要素に援用される。第４圧力センサ２５０は、制御部２１０Ａに電気的に接続され、供給システム１５０Ａ内のガスの圧力を検出する。制御部２１０Ａは、第４圧力センサ２５０の検出結果に応じて、供給システム１５０Ａを制御する。

【0070】

供給システム１５０Ａは、主圧縮機１５１Ａと、予備圧縮機１５６と、予備蓄圧器１５７と、主蓄圧器１５２Ａと、吸引管１５８と、吐出管１５９と、を更に含む。予備圧縮機１５６は、上流管１５４と第１案内管１５３との間に配置される。予備圧縮機１５６は、上流管１５４を通じて貯蔵タンク１４０からガスを吸引し、吸引されたガスを圧縮する。予備蓄圧器１５７は、第１案内管１５３を通じて、予備圧縮機１５６によって圧縮されたガスを受ける。上述の第４圧力センサ２５０は、予備蓄圧器１５７に取り付けられ、予備蓄圧器１５７のガスの圧力を検出する。

【0071】

吸引管１５８は、予備蓄圧器１５７から主圧縮機１５１Ａへ延びる。主圧縮機１５１Ａは、ガスを、吸引管１５８を通じて予備蓄圧器１５７から吸引する。主圧縮機１５１Ａは、予備圧縮機１５６よりも高い圧力でガスを圧縮する。圧縮されたガスは、吐出管１５９に吐出され、主圧縮機１５１Ａから主蓄圧器１５２Ａに供給される。すなわち、主圧縮機１５１Ａが圧縮したガスは、主蓄圧器１５２Ａに貯留される。ディスペンサ１３０は、主蓄圧器１５２Ａに蓄えられたガスを燃料電池車に供給する。主圧縮機１５１Ａ及び主蓄圧器１５２Ａは、図１を参照して説明された主圧縮機１５１及び主蓄圧器１５２と吐出ガス圧及びガス貯留能力において同等であってもよい。

【0072】

上述の如く、第４圧力センサ２５０は、予備蓄圧器１５７内のガスの圧力を検出する。予備蓄圧器１５７内のガスが、主圧縮機１５１Ａを通じて、ディスペンサ１３０を通じて主蓄圧器１５２Ａ又は燃料電池車へ供給されると、予備蓄圧器１５７内のガスの圧力は低下する。第４圧力センサ２５０が、予備蓄圧器１５７内のガスの圧力が所定の下限閾値を下回っていることを検出すると、制御部２１０Ａは、予備蓄圧器１５７内のガスの圧力が所定の上限閾値を上回るまで、予備圧縮機１５６を作動させる。下限閾値は、１回当たりの燃料電池車へのガスの供給量や燃料電池車へのガスの供給頻度といった使用環境に基づいて決定されることができる。燃料電池車が頻繁にガス供給を受ける使用環境の下では、大きな値が下限閾値として設定されてもよい。上限閾値は、予備蓄圧器１５７が許容するガスの最大圧力に基づいて決定されることができる。

【0073】

予備圧縮機１５６は、副圧縮機１６１よりも多くのガスを吸引することができるように設計される。この結果、燃料電池車へのガス供給に応じて低減された予備圧縮機１５６内のガスの圧力は、短期間で下限閾値より大きな値を取ることができる。したがって、複数の燃料電池車へのガス供給が短期間で繰り返されても、ガス供給装置１００Ａは、これらの燃料電池車へ十分な量のガスを供給することができる。加えて、予備蓄圧器１５７は、第１実施形態に関連して説明された主蓄圧器１５２と同様に、中継部１７０を通じて副圧縮機１６１によって圧縮されたガスを受け取ることができるので、効率的にガスを蓄えることができる。

【0074】

（中継管に備えられた第２制御弁）
上述の実施形態の原理は、副蓄圧器１６３の蓄圧能力が図１の主蓄圧器１５２又は図２の予備蓄圧器１５７の蓄圧能力以下である場合に好適に適用可能である。しかしながら、副蓄圧器１６３の蓄圧能力は、図１の主蓄圧器１５２又は図２の予備蓄圧器１５７の蓄圧能力を上回ってもよい。この場合、貯留システム１６０は、多量のガスを一時的に蓄えることができる。

【0075】

副蓄圧器１６３の蓄圧能力が、図１の主蓄圧器１５２又は図２の予備蓄圧器１５７の蓄圧能力を上回っているならば、副蓄圧器１６３内のガスの圧力は、図１の主蓄圧器１５２又は図２の予備蓄圧器１５７内のガスの圧力よりも高くなることができる。この場合、副蓄圧器１６３と図１の主蓄圧器１５２又は図２の予備蓄圧器１５７との間で形成される圧力勾配は、副蓄圧器１６３から図１の主蓄圧器１５２又は図２の予備蓄圧器１５７へのガスの流れに帰結する。このとき、図１の主蓄圧器１５２又は図２の予備蓄圧器１５７内のガスの圧力が所定の上限閾値（すなわち、これらが許容する最大蓄圧能力に基づいて定められた閾値）に達しているならば、副蓄圧器１６３と図１の主蓄圧器１５２又は図２の予備蓄圧器１５７との間で形成される圧力勾配が作り出すガスの流れは、図１の主蓄圧器１５２又は図２の予備蓄圧器１５７への過度のガス供給に帰結する。したがって、図１の主蓄圧器１５２又は図２の予備蓄圧器１５７への過度のガス供給を防止するための制御技術がガス供給装置１００，１００Ａに組み込まれることが好ましい。

【0076】

図１及び図２は、中継管１７１と第２案内管１６２との間の連結点を表す「ポイントＡ」と逆止弁１７２との間において中継管１７１上に設定された「ポイントＣ」を示す。第２制御弁は、「ポイントＣ」に配置されてもよい。第２制御弁は、制御部２１０，２１０Ａの制御下で中継管１７１を閉じたり開いたりすることができる。制御部２１０，２１０Ａは、図１の主蓄圧器１５２及び図２の予備蓄圧器１５７内のガスの圧力が上限閾値を超えているとき、第２制御弁を閉じてもよい。この結果、副圧縮機１６１によって圧縮されたガスは副蓄圧器１６３へ専ら供給され、中継管１７１を通じた図１の主蓄圧器１５２及び図２の予備蓄圧器１５７へのガス供給は遮断される。加えて、制御部２１０，２１０Ａは、第１制御弁１６７及び第２制御弁が閉じられている条件下で、副圧縮機１６１を停止してもよい。この結果、第２案内管１６２内の過度の昇圧は防止される。

【0077】

上述の実施形態に関して、逆止弁１７２が、供給システム１５０，１５０Ａから貯留システム１６０へのガスの逆流を防止する逆流防止部として用いられている。しかしながら、逆止弁１７２に代えて、制御部２１０，２１０Ａの制御下で中継管１７１を閉じたり開いたりする制御弁が用いられてもよい。第２圧力センサ２３０によって検出されたガスの圧力が、図１の第１圧力センサ２２０又は図２の第４圧力センサ２５０によって検出されたガスの圧力より低い間、制御部２１０，２１０Ａは、逆流防止部として用いられる制御弁を閉じてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0078】

上述の実施形態の原理は、ガスの供給が必要な技術分野に好適に利用される。

【符号の説明】

【0079】

１００，１００Ａ・・・・・・・・・・ガス供給装置
１４０・・・・・・・・・・・・・・・貯蔵タンク（貯蔵部）
１５０，１５０Ａ・・・・・・・・・・供給システム
１５１，１５１Ａ・・・・・・・・・・主圧縮機
１５２，１５２Ａ・・・・・・・・・・主蓄圧器
１５３・・・・・・・・・・・・・・・第１案内管
１５６・・・・・・・・・・・・・・・予備圧縮機
１５７・・・・・・・・・・・・・・・予備蓄圧器
１６０，１６０Ａ・・・・・・・・・・貯留システム
１６１・・・・・・・・・・・・・・・副圧縮機
１６２・・・・・・・・・・・・・・・第２案内管
１６３・・・・・・・・・・・・・・・副蓄圧器
１６４・・・・・・・・・・・・・・・減圧弁
１６７・・・・・・・・・・・・・・・第１制御弁
１７０・・・・・・・・・・・・・・・中継部
１７１・・・・・・・・・・・・・・・中継管
１７２・・・・・・・・・・・・・・・逆止弁（逆流防止部）
２１０，２１０Ａ・・・・・・・・・・制御部

【図1】

【図2】